非圆形基板的电镀装置及电镀方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了非圆形基板的电镀装置，包括中心电极区、周边电极区、电源装置和控制装置。中心电极区的尺寸是非圆形基板的内切圆，中心电极区中设置中心电极。周边电极区围绕中心电极区，周边电极区的外周尺寸是非圆形基板的外切圆，周边电极区中设置紧密排列的点状电极，点状电极填充周边电极区。电源装置为中心电极以及点状电极供电。控制装置连接在电源装置和中心电极以及点状电极之间，控制中心电极以及点状电极的开闭，控制装置跟踪基板的转动位置，使得中心电极区和周边电极区中由基板所覆盖的区域中的电极开启，未被基板所覆盖的区域中的电极关闭，电极跟随基板的转动而开启或关闭。本发明专利技术还揭示了非圆形基板的电镀方法。本发明专利技术还揭示了非圆形基板的电镀方法。本发明专利技术还揭示了非圆形基板的电镀方法。

【技术实现步骤摘要】
非圆形基板的电镀装置及电镀方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，更具体地说，涉及半导体制造技术中的电镀工艺。

技术介绍

[0002]传统的基板多数是圆形，而芯片多为方形，在圆形的基板上形成方形的芯片，由于形状不匹配，基板的边缘区域不可避免地会由于无法使用而被废弃，所以在圆形基板上生产方形芯片的面积使用率不高，一定程度上也影响了芯片的生产效率。
[0003]随着扇出先进封装技术逐渐普及以及基板材质的变化，方形基板的应用日益增多。方形基板与方形芯片的形状更加匹配，在同样面积的基板上，方形基板比圆形基板能够容纳更多数量的芯片，方形基板的边缘区域也可以布置芯片。方形基板的面积使用率得到了提升，因此提高了芯片的生产效率。
[0004]但是生产设备不匹配的问题随之而来，目前的主流半导体设备都是根据圆形基板设计的，对于电镀设备而言，电极都是设计成圆形或者环形，基板旋转以完成电镀。圆形或者环形的电极与圆形的基板形状匹配，基板能够覆盖所有的电极区域，因此电极的控制比较方便。对于方形基板而言，其形状与圆形或者环形的电极不匹配，基板不能覆盖所有的电极区域，在方形基板旋转的过程中，其角落部分会扫过电极区域，在同一时刻仅有部分的电极区域被基板覆盖。如果电极保持全部开启，那么会形成基板边缘切割电场的情况，这会造成电镀的不均匀性，使得基板边缘部分的铜柱高度大幅增加。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提出一种适于对非圆形基板进行电镀的半导体设备以及电镀方法。
[0006]根据本专利技术的一实施例，提出一种非圆形基板的电镀装置，包括中心电极区、周边电极区、电源装置和控制装置。中心电极区呈圆形，中心电极区的尺寸是非圆形基板的内切圆，中心电极区中设置中心电极，中心电极填满中心电极区。周边电极区围绕中心电极区，周边电极区的外周尺寸是非圆形基板的外切圆，周边电极区中设置紧密排列的点状电极，点状电极填充周边电极区。电源装置连接到中心电极和点状电极，为中心电极以及点状电极供电。控制装置连接在电源装置和中心电极以及点状电极之间，控制装置控制中心电极以及点状电极的开闭，控制装置跟踪基板的转动位置，使得中心电极区和周边电极区中由基板所覆盖的区域中的电极开启，未被基板所覆盖的区域中的电极关闭，电极跟随基板的转动而开启或关闭。
[0007]在一个实施例中，中心电极始终被基板所覆盖，周边电极区中被基板所覆盖的点状电极确定如下：
[0008]确定非圆形基板的每一个顶角相对于圆心的位置；
[0009]对于每一个顶角，根据组成该顶角的两条侧边确定张开角度；
[0010]检测基板的转动位置，根据转动位置确定基板的各个顶角的位置，顶角位于周边
电极区的外侧圆周上；
[0011]以各个顶角为起点，依据各个顶角的张开角度确定周边电极区中的投影区域，落在投影区域中的点状电极为被基板所覆盖的点状电极。
[0012]在一个实施例中，控制装置包括：角度传感器、投影模拟器和开关装置。角度传感器跟踪基板的转动角度。投影模拟器根据基板的转动角度，确定各个顶角的位置，并且根据顶角和张开角度确定周边电极区中的投影区域。开关装置连接在周边电极区的点状电极和电源装置之间，开关装置将当前位于投影区域中的点状电极打开，将当前不处于投影区域中的点状电极关闭。
[0013]在一个实施例中，中心电极可以是下述的其中之一：
[0014]单个圆形电极，单个圆形电极单独填满中心电极区；或者
[0015]数个块状电极，数个块状电极组合形成圆形并填满中心电极区；或者
[0016]数个环形电极，数个环形电极组合形成圆形并填满中心电极区。
[0017]在一个实施例中，周边电极区为数个，数个周边电极区呈同心的环形，数个周边电极区从中心电极区开始依次向外围绕，其中最外侧的周边电极区的尺寸是所述非圆形基板的外切圆。
[0018]在一个实施例中，电源装置包括中心区电源和数个周边区电源，中心区电源为中心电极供电，各个周边区电源分别为各自对应的周边电极区中的点状电极供电，每一周边电极区具有各自的周边区电源和开关装置。
[0019]在一个实施例中，电源装置包括中心区电源和周边区电源，中心区电源为中心电极供电，周边区电源为所有的周边电极区中的点状电极供电，每一周边电极区具有各自的开关装置，但共用同一个周边区电源。
[0020]在一个实施例中，电源装置同时为中心电极和所有的周边电极区中的点状电极供电，每一周边电极区具有各自的开关装置，但所有的周边电极区以及中心电极共用同一个电源装置。
[0021]在一个实施例中，围绕中心电极区依次设置三个周边电极区，点状电极是圆形、方形、六边形或者圆弧形的电极。
[0022]在一个实施例中，非圆形基板是正方形基板，正方形基板的四个顶角位于最外侧的周边电极区的外侧圆周上，每个顶角的张开角度为90度，并且每个顶角的张开角度相对于圆形的直径对称。或者非圆形基板是长方形基板，长方形基板的四个顶角位于最外侧的周边电极区的外侧圆周上，每个顶角的张开角度为90度，每个顶角的张开角度相对于圆形的直径不对称。
[0023]根据本专利技术的一实施例，提出一种非圆形基板的电镀方法，包括：
[0024]划分电极区域，将电极区域划分成中心电极区和周边电极区，中心电极区呈圆形，中心电极区的尺寸是非圆形基板的内切圆，中心电极区中设置中心电极，中心电极填满中心电极区，周边电极区围绕中心电极区，周边电极区的外周尺寸是所述非圆形基板的外切圆，周边电极区中设置紧密排列的点状电极，点状电极填充周边电极区；
[0025]跟踪基板的转动，跟踪基板的转动位置；
[0026]控制电极的开闭，电源装置通过控制装置连接到中心电极和点状电极，为中心电极以及点状电极供电，控制装置控制中心电极以及点状电极的开闭，根据基板的转动位置，
控制装置使得中心电极区和周边电极区中由基板所覆盖的区域中的电极开启，未被基板所覆盖的区域中的电极关闭，电极跟随基板的转动而开启或关闭。
[0027]在一个实施例中，中心电极始终被基板所覆盖，周边电极区中被基板所覆盖的点状电极确定如下：
[0028]确定非圆形基板的每一个顶角相对于圆心的位置；
[0029]对于每一个顶角，根据组成该顶角的两条侧边确定张开角度；
[0030]检测基板的转动位置，根据转动位置确定基板的各个顶角的位置，所述顶角位于周边电极区的外侧圆周上；
[0031]以各个顶角为起点，依据各个顶角的张开角度确定周边电极区中的投影区域，落在所述投影区域中的点状电极为被基板所覆盖的点状电极。
[0032]在一个实施例中，控制装置：
[0033]通过角度传感器跟踪基板的转动角度；
[0034]使用投影模拟器根据基板的转动角度，确定各个顶角的位置，并且根据顶角和张开角度确定周边电极区中的投影区域；
[0035]通过连接在周边电极区的点状电极和电源装置之间的开关装置控制点状电极开闭，开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非圆形基板的电镀装置，其特征在于，包括：中心电极区，中心电极区呈圆形，中心电极区的尺寸是所述非圆形基板的内切圆，中心电极区中设置中心电极，中心电极填满中心电极区；周边电极区，周边电极区围绕中心电极区，周边电极区的外周尺寸是所述非圆形基板的外切圆，周边电极区中设置紧密排列的点状电极，点状电极填充周边电极区；电源装置，电源装置连接到中心电极和点状电极，为中心电极以及点状电极供电；控制装置，控制装置连接在电源装置和中心电极以及点状电极之间，控制装置控制中心电极以及点状电极的开闭，控制装置跟踪所述基板的转动位置，使得中心电极区和周边电极区中由基板所覆盖的区域中的电极开启，未被基板所覆盖的区域中的电极关闭，电极跟随基板的转动而开启或关闭。2.如权利要求1所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，所述中心电极始终被基板所覆盖，所述周边电极区中被基板所覆盖的点状电极确定如下：确定非圆形基板的每一个顶角相对于圆心的位置；对于每一个顶角，根据组成该顶角的两条侧边确定张开角度；检测基板的转动位置，根据转动位置确定基板的各个顶角的位置，所述顶角位于周边电极区的外侧圆周上；以各个顶角为起点，依据各个顶角的张开角度确定周边电极区中的投影区域，落在所述投影区域中的点状电极为被基板所覆盖的点状电极。3.如权利要求2所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，所述控制装置包括：角度传感器，角度传感器跟踪基板的转动角度；投影模拟器，投影模拟器根据基板的转动角度，确定各个顶角的位置，并且根据顶角和张开角度确定周边电极区中的投影区域；开关装置，开关装置连接在周边电极区的点状电极和电源装置之间，开关装置将当前位于投影区域中的点状电极打开，将当前不处于投影区域中的点状电极关闭。4.如权利要求1所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，所述中心电极是：单个圆形电极，单个圆形电极单独填满中心电极区；或者数个块状电极，数个块状电极组合形成圆形并填满中心电极区；或者数个环形电极，数个环形电极组合形成圆形并填满中心电极区。5.如权利要求4所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，所述周边电极区为数个，数个周边电极区呈同心的环形，数个周边电极区从中心电极区开始依次向外围绕，其中最外侧的周边电极区的尺寸是所述非圆形基板的外切圆。6.如权利要求5所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，所述电源装置包括中心区电源和数个周边区电源，中心区电源为中心电极供电，各个周边区电源分别为各自对应的周边电极区中的点状电极供电，每一周边电极区具有各自的周边区电源和开关装置。7.如权利要求5所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，所述电源装置包括中心区电源和周边区电源，中心区电源为中心电极供电，周边区电源为所有的周边电极区中的点状电极供电，每一周边电极区具有各自的开关装置，但共用同一个周边区电源。8.如权利要求5所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，所述电源装置同时为中心电极和所有的周边电极区中的点状电极供电，每一周边电极区具有各自的开关装置，但所
有的周边电极区以及中心电极共用同一个电源装置。9.如权利要求5所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，围绕中心电极区依次设置三个周边电极区，所述点状电极是圆形、方形、六边形或者圆弧形的电极。10.如权利要求9所述的非圆形基板的电镀装置，其特征在于，所述非圆形基板是正方形基板，正方形基板的四个顶角位于最外侧的周边电极区的外侧圆周上，每个顶角的张开角度为90度，并且每个顶角的张开角度相对于圆形的直径对称；或者所述非圆形基板是长方形基板，长方形基板的四个顶角位于最外侧的周边电极区的外侧圆周上，每个顶角的张开角度为90度，每个顶角的张开角度相对于圆形的直径不对称。11.一种非圆形基板的电镀方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晖，王坚，贾照伟，王俊，胡瑜璐，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：